[发明专利]基于暂态突变电流的牵引网故障测距方法、系统及介质

说明书

本发明涉及基于暂态突变电流的牵引网故障测距方法、系统及介质，获取每个区所的实测电流集，得到每个区所的突变电流集；根据线路短路故障判据和所有突变电流集，判断是否存在线路短路故障，并查找出至少一个潜在故障区所；依次得到每个潜在故障区所中的目标故障区段、故障位置指数、本侧横联线暂态突变积聚电流之差和对侧横联线暂态突变积聚电流之差；进而计算得到每个潜在故障区所中的目标故障距离；根据所有目标故障距离得到待测牵引网的故障测距结果。本发明基于暂态量中的突变电流确定出故障所在的区段，并准确计算出故障距离牵引所的距离，以局部通信和分布式故障处理的方式来实现全并联AT牵引系统不同线路故障的高精度故障测距。

技术领域

本发明涉及高铁牵引系统领域，尤其涉及一种基于暂态突变电流的牵引网故障测距方法、系统及介质。

背景技术

近年来，高速铁路得到快速发展，因其具有快捷、舒适等特点，现已成为民众交通出行的重要选择。由于铁路牵引网常年暴露在各类复杂环境下，且供电方式复杂多样，因此存在不同故障风险，严重影响铁路系统的安全、可靠运行。对此，亟需提出有效的应对方法实现不同故障的快速、准确定位，以便及时排除故障，保障牵引系统的良好运行。

目前，铁路牵引网常见的故障测距方法主要包括：1)电抗法；2)吸上电流比法；3)上下行电流比法；4)横联电流比法；5)行波法。上述方法各具特点，也存在各自的局限性。其中，电抗法仅适用于直供、BT供电方式，且对接触网的单位电抗定值准确度要求较高。吸上电流比法可用于各类AT供电方式下TR(接触网对钢轨短路)和FR(正馈线对钢轨短路)故障的标定，但在TF(接触网对正馈线短路)故障时失效。上下行电流比法不受AT漏抗的影响，测距精度较高，但无法用于全并联AT供电方式。横联电流比法基于当前广泛应用的全并联AT供电方式提出，故障类型适用范围广。行波法的通用性较高，但主要面临采样精度高，波头识别困难等问题。大体而言，现有故障测距方法多基于稳态信息开展故障定位，需考虑保护动作情况和供电方式进行合理选择，较少涉及暂态量的应用及对高铁牵引负荷影响的讨论，且均具备一定的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于暂态突变电流的牵引网故障测距方法、系统及介质，能够基于暂态量中的突变电流确定出故障所在的区段，并计算出故障距离牵引所的距离，实现全并联AT牵引系统不同线路故障的故障测距，通用性强，快速可靠。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于暂态突变电流的牵引网故障测距方法，包括以下步骤：

步骤1：获取待测牵引网中每个区所的实测电流集，根据每个区所的实测电流集，分别得到每个区所的突变电流集；

步骤2：根据线路短路故障判据和所有区所的突变电流集，判断所述待测牵引网是否存在线路短路故障，若是，查找出至少一个潜在故障区所并依次执行步骤3至步骤5，否则返回所述步骤1；

步骤3：分别根据每个潜在故障区所的突变电流集和故障区段定位判据，得到每个潜在故障区所中的目标故障区段和故障位置指数；

步骤4：分别根据选取的潜在故障区所的突变电流集，计算出每个潜在故障区所中目标故障区段的本侧横联线暂态突变积聚电流之差和对侧横联线暂态突变积聚电流之差；

步骤5：分别根据每个潜在故障区所中目标故障区段的本侧横联线暂态突变积聚电流之差和对侧横联线暂态突变积聚电流之差，以及每个潜在故障区所的故障位置指数，计算得到每个潜在故障区所中的目标故障距离；并根据所有目标故障距离得到所述待测牵引网的故障测距结果。

依据本发明的另一方面，还提供了一种基于暂态突变电流的牵引网故障测距系统，应用于本发明中的基于暂态突变电流的牵引网故障测距方法中，包括暂态量获取模块、潜在判断模块、区段定位模块、电流集聚模块和故障测距模块；